IPv6: Wat het is en waarvoor het nodig is

Apparaten die via internet met elkaar communiceren gebruiken daarvoor een gestandaardiseerde aanpak: Het Internet Protocol, afgekort IP. Daarin heeft elk apparaat een adres. Data die wordt verstuurd wordt opgedeeld in kleine stukjes (pakketjes). Elk pakketje wordt voorzien van het adres van de geadresseerde en van de afzender. Hiermee "weten" de internet-servers waar het pakketje naar toe moet en waar het vandaan komt.

Internet Protocol versie 6 (IPv6) is de opvolger van Internet Protocol versie 4 (IPv4). Het is de tweede versie van het internetprotocol die daadwerkelijk in gebruik is genomen. De tussenliggende versie IPv5 was een experimentele aanvulling op IPv4, maar is nooit ingevoerd.

IPv6 is onder andere ontwikkeld om de beperkingen en tekortkomingen van IPv4 te verhelpen. Met name het tekort aan beschikbare IP-nummers levert een enorm probleem op. De 'voorraad' IPv4 adressen is op. Op 3 februari 2011 is het laatste blok IPv4-adressen uitgegeven. Er is dus iets nodig dat dit tekort oplost.
De oplossing heet IPv6.

Een IPv4-adres bestaat uit 4 bytes (dus 32 bits). Daarmee kunnen 256⁴ ≈ 4,3 × 10⁹ (4,3 miljard) verschillende adressen worden gemaakt.
Op het moment dat dit geschreven wordt (november 2011) bestaat de wereldbevolking uit ca. 7 miljard (7 × 10⁹) mensen.
Met IPv4 is er per persoon dus minder dan één IP-adres beschikbaar.

Een IPv6 adres is opgebouwd uit 16 bytes (= 128 bits). Dat geeft een aanzienlijke verbetering. Met IPv6 kunnen 256¹⁶ ≈ 3,4 × 10³⁸ adressen worden gemaakt.
Per persoon zijn er dus 3,4 × 10³⁸ / 7 × 10 ⁹ ≈ 4,9 × 10²⁸ adressen per persoon beschikbaar. Dat zou voldoende moeten zijn voor de komende decennia.

Naast een groot adresbereik kent IPv6 nog een aantal verbeteringen, o.a.:

• Overbodig maken van NAT. Als je een thuis-netwerk hebt, moet de router het IP-adres omzetten van het 'Internet' IP-adres in het IP-adres van je computer in je netwerk. Met IPv6 heeft elk apparaat eigen IP-adres, wat wereldwijd uniek is. Het instellen van je thuisnetwerk is daarmee een stuk eenvoudiger. Het werken met subnet maskers is dus verleden tijd.
• Gegevensbeveiliging op IP-niveau. Speciale technieken zoals HTTPS, VPN en SSH zijn niet meer nodig omdat IPv6 zelf versleutelingstechnieken aan boord heeft. Binnen IPv6 kan de zender ieder pakket voorzien van een elektronische handtekening. Andere partijen kunnen de gegevens niet ongemerkt wijzigen en zich ook niet als de oorspronkelijke afzender voordoen. Hierdoor weet de ontvanger zeker dat de ontvangen IP-pakketten inderdaad ven de zender afkomstig zijn, en niet van iemand anders.

Notatie van IPv4-adressen
Een IPv4-adres wordt geschreven met decimale getallen, gescheiden door een punt, bijvoorbeeld:

De getallen zijn elk niet groter dan 255.
In het item Geldigheid testen van een IP-adres vind je meer informatie over IPv4.

Notatie van IPv6-adressen
Een IPv6-adres wordt geschreven met hexadecimale getallen, gescheiden door een dubbele punt, bijvoorbeeld:

Woorden die gelijk zijn aan 0000 kunnen worden geschreven als 0, of helemaal worden weggelaten als dat geen verwarring kan geven. Zo kan het adres hierboven worden geschreven als:
3ffe:6a88:85a3:0:1319:8a2e:0370:7344, en dat kan weer geschreven worden als:
3ffe:6a88:85a3::1319:8a2e:0370:7344.
 
Op dezelfde manier kan er een aantal opeenvolgende blokken met nullen worden weggelaten:
2001:2353:0000:0000:0000:0000:1428:57ab is hetzelfde als:
2001:2353:0000:0000:0000::1428:57ab en dat is ook hetzelfde als:
2001:2353:0:0:0:0:1428:57ab. Voeg de 'nul-blokken' samen:
2001:2353:0::0:1428:57ab, wat weer hetzelfde is als:
2001:2353::1428:57ab.
 
Het weglaten van nullen kan ook voor een enkele nul. Zo is het adres:
2001:2353:02de::0e13 gelijk aan:
2001:2353:2de::0e13.
 
Merk op dat 2001::25de::cade geen juist gevormd IPv6-adres is, omdat het niet duidelijk is hoe lang de twee 'nul-blokken' zijn. Daardoor ligt niet vast waar het woord 25de zich bevindt binnen het adres.
 
In het item Getallen omzetten van Decimaal naar Hexadecimaal en terug vind je meer informatie over hexadecimale getallen.

Het is mogelijk om een IPv4-adres om te zetten naar naar IPv6. Dat doe je door voor het IPv4-adres de woorden 0000:0000:0000:0000:0000:ffff te plaatsen. De 4 bytes van het IPv4-adres worden omgezet in hexadecimale notatie, maar dat hoeft niet. Ze mogen ook decimaal worden geschreven.
 
Het IPv4-adres 192.168.10.33 is in IPv6 notatie:
0000:0000:0000:0000:0000:ffff:c0a8:0a21. Dit gelijk aan:
::ffff:c0a8:0a21.
 
De andere schrijfwijze is 0000:0000:0000:0000:0000:ffff:192.168.10.33. Dit heet hybride notatie of IPv4 mapped address.
Dit is gelijk aan: ::ffff:192.168.10.33.
 
Soms wordt in een IPv4 mapped address het woord ffff vervangen door nul. Het adres ::ffff:c0a8:0a21 wordt dus geschreven als ::c0a8:0a21. Dit heet IPv4-compatible address. Gebleken is dat dit niet handig is. Gebruik er van wordt door de standaarden niet verboden, maar wel ontraden.

Wanneer moet ik overstappen van IPv4 naar IPv6?
Zoals uit het bovenstaande blijkt is IPv4 eenvoudig om te zetten in IPv6. Ik verwacht daarom er in de komende tijd nog weinig zal veranderen en dat IPv4 in particuliere netwerken nog heel lang zal bestaan. De overgang van IPv4 naar IPv6 zal heel geleidelijk gaan.
 
Je hoeft zelf geen actie te ondernemen om over te stappen op IPv6. Je internet-provider regelt dat wel. Soms (zo niet altijd) krijg je een andere router. Misschien moet je zelf IPv6 op je PC inschakelen. Verder zul je weinig van merken.